市政道路排水顶管施工技术

市政道路排水顶管施工技术

浅谈市政道路排水顶管施工技术

摘 要：市政排水管道工程分布于城市每一个角落，是保证城市

地面水及时排除、防治城市水污染并使城市水资源保护得以良性循

环的必不可少的基础设施，确保其工程质量至关重要。文章就市政

道路污水管顶管施工和施工质量做出以下探讨。

关键词：技术简介；施工工艺；质量控制

中图分类号： o213.1 文献标识码： a 文章编号：

1前言

随着我国经济的快速发展，城镇规模不断扩大，特别是临近大中

城市的县镇，发展势头迅猛，为满足日益增长的排水量并合符国家

对城镇污水的监察和管理，县镇必须积极主动的建设更多、更大管

径的污水排水管。然而，对城镇特别是县城中心采取顶管施工不仅

能降低施工对城市交通、绿化带等市政设施的破坏，还能节省施工

成本。在城镇排水管顶管施工中，必须做好城镇排水管顶管施工前

的准备工作，科学矫正好泥水平衡压力和管壁摩擦力，并及时引入

和革新顶管施工技术，在确保顶管施工质量和工期的情况下尽可能

降低施工成本，为进一步完善和发展城镇排水管顶管施工技术提供

基础性的理论知识和实践经验。

2市政道路污水管顶管施工

2.1 城镇污水管顶管施工技术简介

顶管施工技术是一种用于城镇市政管道施工的非开挖掘管道推进

市政道路排水顶管施工技术

技术，其优越性在于施工速度快，施工管道内表面光滑，密封性能

好，施工安全性好，基本不影响施工区域周围环境或者影响很小，

施工场地小、噪声小、作业深度较深。但排水管顶管技术也有诸多

问题，主要是顶管施工周期较长，工程造价昂贵等。目前，顶管技

术的发展已经非常成熟，且顶管施工工艺和方法也层出不穷。

（1）顶管施工工作原理：顶管施工技术作为一种新型的地下管道

施工技术，在不需要开挖路面的情况下，仅需要在垂直地面方向上

开挖顶管施工工作井，然后采用高压液压千斤顶将水泥或者将钢制

管道顶入地下。排水管顶管施工使用来自主顶油缸和管道间中继站

等方面的推力，将工具管等顶管施工顶进设备从工作井内穿过地质

层，同时，将市政排水管道紧随顶管顶进的设备进行埋设，实现排

水管道的非开挖敷设。

（2）顶管施工平衡理论的分类：常用的顶管施工平衡理论主要分

为三种，分别是气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。对顶管施工

技术，首要解决的是施工技术的适应性问题。在实际顶管施工中，

应根据区域不同的地质情况、施工和设计要求，科学选用顶管施工

工艺，科学地选择顶管机和配套辅助设备，保证排水管顶管施工的

顺利进行。

在顶管施工工艺中，工具管的作用十分重要，因此，选择工具管

必须重视其材质和质量，一般来说，市政排水管顶管施工中选用的

工具管是钢筋砼管，不仅能保证顶管施工的顺利进行，还能承受来

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自地面及周围等各方面的压力且具有耐腐蚀的性能。

2.2 顶管施工工艺及流程

目前，在我国常用的市政排水管顶管施工方式主要有2种：开放

型和密封型。其中，顶管施工密封型的应用最为广泛，并可分为顶

管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。

（1）泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来

平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的

施工特点：在顶管施工过程中施工不间断，施工速度较快，且不需

要特别的改良地基或降水处理，地表沉降小。如图1为泥水式推进

法施工工艺示意图。

图1泥水式推进法施工工艺示意图

（2）土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入

一定比例的混合材料，使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力

和地下水压力；施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设

备，整套施工推进机器造价低廉；不需要对泥浆进行处理，整体推

进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为

单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一

般在φ1 000～3 000 mm之间。如图2为土压式推进法施工工艺示

意图。

图2土压式推进法施工工艺示意图

（3）泥浓式推进法。该工艺采用二次注浆处理，不仅能在很大程

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度上消减与地层间的摩擦阻力，还能顺利排出粒径为顶管直径1/3

的砾石等废弃物，保证顶管施工的顺利进行，较适用于城市排水管

长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中，将地下

的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外

运处理。因此，泥浓式推进法的适用性非常广泛，除岩石外所有土

质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在φ700~2 200 mm之间。

如图3为泥浓式推进法施工工艺示意图。

图3泥浓式推进法施工工艺示意图

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